При прохождении автомобилей 46 км пути со скоростью 108км/ч за время движения израсходованно 5 кг бензина определите полезную мощность двигателя если КПД 24% удельная теплота сгорания бензина равна 4,6 × 10^7 Дж/кг
η=A/A₁=A/Q (КПД отношение полезной работы к затраченной, в данном случае затраченная работа считается количество теплоты, которое выделилось при сгорании бензина)
получаем N=Qη/t
t=S/v (v=108 км/ч=30м/с S=46км=46000м это выражение мы подставляем в знаменатель значит в итоговом выражении мы переворачиваем дробь)
N=Qηv/S
И наконец Q=λm при сгорании вещества мы получаем следующую формулу
N=A/t ( где А полезная работа)
η=A/A₁=A/Q (КПД отношение полезной работы к затраченной, в данном случае затраченная работа считается количество теплоты, которое выделилось при сгорании бензина)
получаем N=Qη/t
t=S/v (v=108 км/ч=30м/с S=46км=46000м это выражение мы подставляем в знаменатель значит в итоговом выражении мы переворачиваем дробь)
N=Qηv/S
И наконец Q=λm при сгорании вещества мы получаем следующую формулу
N=λmηv/S=5кг×4,6×10⁷Дж/кг×30м/с×0,24÷46000м=3600 Вт
Для решения данной задачи нам понадобится использовать формулу для определения полезной мощности двигателя:
Полезная мощность = КПД * Потребляемая мощность
1. Сначала найдем потребляемую мощность:
Для этого воспользуемся формулой для определения потребляемой мощности:
Потребляемая мощность = Потребляемая энергия / Время
Потребляемая энергия можно найти, зная израсходованное количество бензина и его удельную теплоту сгорания:
Потребляемая энергия = Количество бензина * Удельная теплота сгорания
В нашем случае, количество бензина равно 5 кг, а удельная теплота сгорания бензина равна 4,6 × 10^7 Дж/кг:
Потребляемая энергия = 5 кг * 4,6 × 10^7 Дж/кг
2. Теперь найдем время движения автомобиля:
Воспользуемся формулой для определения времени:
Время = Расстояние / Скорость
В нашем случае, расстояние равно 46 км, а скорость равна 108 км/ч:
Время = 46 км / 108 км/ч
3. Теперь, имея потребляемую энергию и время, мы можем найти потребляемую мощность:
Потребляемая мощность = Потребляемая энергия / Время
4. Наконец, чтобы найти полезную мощность, умножим потребляемую мощность на КПД:
Полезная мощность = КПД * Потребляемая мощность
Подставим все значения и выполним вычисления:
Потребляемая энергия = 5 кг * 4,6 × 10^7 Дж/кг = 2,3 × 10^8 Дж
Время = 46 км / 108 км/ч = 0,426 часа
Потребляемая мощность = 2,3 × 10^8 Дж / 0,426 часа ≈ 5,4 × 10^8 Вт
Полезная мощность = 0,24 * 5,4 × 10^8 Вт ≈ 1,3 × 10^8 Вт
Таким образом, полезная мощность двигателя автомобиля примерно равна 1,3 × 10^8 Вт.
Я надеюсь, что мое объяснение было понятным и полезным. Если у тебя возникнут еще вопросы, не стесняйся задавать их!